【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及機器人，尤其涉及一種中空雙編碼集成關節模組。
技術介紹
1、隨著工業自動化的快速發展，機器人作為工業領域中的重要設備，被逐漸應用到各種工業作業中。在機器人各部分組成中，關節模組是影響機器人性能的重要因素，關節的性能決定了機器人能夠從事的工作，所以對于關節的設計和控制變得尤為重要。目前現有的機器人關節模組通常體積比較大，在各部件的連接部分對空間的浪費比較大，集成度不高，適用性也不高，非模塊化的設計在實際應用場景下的安裝和維護比較麻煩。非中空的設計也使得走線比較復雜，外部走線的線纜容易受到磨損。而且大多采取單個編碼器讀取電機輸出軸的角位移來監測整個關節的運動情況，當關節停止工作時，若減速器端受到外界影響發生轉動，電機輸出軸的編碼器無法獲取停機時的關節的轉動，給控制帶來麻煩。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種中空雙編碼集成關節模組，用以解決現有技術中機器人關節模組的缺陷。
2、本專利技術提供一種中空雙編碼集成關節模組，包括：電機固定板、驅動板、輸入端雙軌磁環編碼、無刷直流電機、制動裝置、行星擺線針輪耦合級聯減速機、中軸、輸出端離軸編碼；所述電機固定板，用于固定無刷直流電機，同時用于整個關節的固定；所述驅動板，安裝在所述無刷直流電機內部，所述驅動板形狀為圓環型；所述輸入端雙軌磁環編碼與所述無刷直流電機固定，磁環與電機轉動一致，編碼芯片集成在所述驅動板上；所述無刷直流電機與電機固定板連接，內部設置有下沉式臺階，臺階上有螺紋孔，用于固定驅動板；與外轉子殼體連接，同
3、根據本專利技術提供的一種中空雙編碼集成關節模組，所述無刷直流電機包括外轉子殼體、內定子殼體、鎖軸件、定子鐵芯、永磁體和扼磁環，所述外轉子用于電機動力的輸出，并于所述鎖軸件相連，所述外轉子殼體與所述扼磁環和永磁體粘接在一起，組成無刷直流電機的外轉子部分，所述內定子殼體與電機固定板連接，內部設置有下沉式臺階，臺階上有螺紋孔，用于固定所述驅動板，所述內定子殼體與所述定子鐵芯粘接在一起，組成無刷直流電機的內定子部分，所述鎖軸件上有通孔，與所述外轉子殼體連接，同時固定雙軌多級磁環編碼。
4、根據本專利技術提供的一種中空雙編碼集成關節模組，所述制動裝置包括：連接機構、制動執行機構和制動觸發機構；所述制動執行機構和所述制動觸發機構安裝在所述連接機構上，所述制動觸發機構用于觸發所述制動執行機構，使得所述制動執行機構完成制動動作。
5、根據本專利技術提供的一種中空雙編碼集成關節模組，所述制動執行機構包括：執行軸、執行線圈座、執行線圈、執行彈簧，所述執行線圈纏繞在所述執行線圈座外側，所述執行線圈座安裝在所述連接機構上，所述執行彈簧位于執行線圈座內孔處，所述執行彈簧的一端與所述連接機構相連，所述執行彈簧的另一端與所述執行軸相抵，所述執行軸以執行線圈座內孔為軌道進行直線運動，執行制動動作。
6、根據本專利技術提供的一種中空雙編碼集成關節模組，所述制動觸發機構包括：觸發軸、觸發線圈座、觸發線圈和觸發彈簧，所述觸發線圈纏繞在所述觸發線圈座外側，所述觸發線圈座安裝在所述連接機構上，所述觸發彈簧位于觸發線圈座內孔處，所述觸發彈簧的一端與所述連接機構相連，所述觸發彈的另一端與所述觸發軸相抵，所述觸發軸以所述觸發線圈座內孔為軌道進行直線運動，完成觸發所述制動執行機構。
7、根據本專利技術提供的一種中空雙編碼集成關節模組，所述連接機構包括安裝座和固定座，所述安裝座和所述固定座通過連接螺栓完成相互連接固定；所述安裝座用于將整個裝置固定在關節電機固定板上，并且作為執行彈簧和觸發彈簧的固定面；所述固定座用于固定執行線圈座和觸發線圈座。
8、根據本專利技術提供的一種中空雙編碼集成關節模組，所述行星擺線針輪耦合級聯減速機包括殼體部分、行星輪減速機和擺線針輪減速機；所述殼體部分連接所述行星輪減速機和所述擺線針輪減速機的輸入輸出。
9、根據本專利技術提供的一種中空雙編碼集成關節模組，所述行星減速機的行星架和所述擺線針輪減速機的偏心軸為同一零件，通過所述同一零件實現級聯，所述擺線針輪減速機的輸出部分與所述行星減速機的太陽輪固定連接。
10、根據本專利技術提供的一種中空雙編碼集成關節模組，所述殼體部分包括上殼體、下殼體、上端蓋、下端蓋、上軸承和下軸承；所述上殼體和所述下殼體通過螺釘相互連接，對所述行星減速機的行星架和所述擺線針輪減速機進行固定，所述上殼體和所述下殼體用于固定所述擺線針輪減速機的針輪銷，所述下殼體與電機固定板固定；所述上端蓋和所述下端蓋用于對所述行星減速機的行星架和所述擺線針輪減速機的密封和對潤滑脂的阻隔；所述上軸承和所述下軸承分別安裝在所述上殼體和所述下殼體上，用于承受徑向載荷。
11、根據本專利技術提供的一種中空雙編碼集成關節模組，所述輸出端離軸編碼包括輸出編碼固定板、輸出編碼器、輸出磁環、中軸軸承和編碼器頂蓋；所述輸出編碼固定板通過頂絲固定在所述中軸上，所述輸出編碼器通過螺釘與所述輸出編碼固定板連接；所述編碼器頂蓋與所述中軸的法蘭相連，所述中軸軸承和所述輸出磁環固定在所述編碼器頂蓋上。
12、本專利技術提供的中空雙編碼集成關節模組，整體結構緊湊、集成度高、厚度小。通過內部中空、方面走線，整個關節模組內部中空，而且中軸相對靜止，可以用于布置線纜，減少線纜的磨損，提高系統的穩定性。同時減速比高、扭矩大，兩級減速機減速比相互耦合，相較于傳統級聯減速，這種減速機能夠增大減速比，提高關節扭矩。還具有雙編碼功能。關節輸入輸出端都安裝有編碼器，能夠在斷電后記錄輸出端的轉動，能夠挺高關節的定位精度和整體安全性。
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1.一種中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，包括：電機固定板、驅動板、輸入端雙軌磁環編碼、無刷直流電機、制動裝置、行星擺線針輪耦合級聯減速機、中軸、輸出端離軸編碼；
2.根據權利要求1所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述無刷直流電機包括外轉子殼體、內定子殼體、鎖軸件、定子鐵芯、永磁體和扼磁環，所述外轉子用于電機動力的輸出，并于所述鎖軸件相連，所述外轉子殼體與所述扼磁環和永磁體粘接在一起，組成無刷直流電機的外轉子部分，所述內定子殼體與電機固定板連接，內部設置有下沉式臺階，臺階上有螺紋孔，用于固定所述驅動板，所述內定子殼體與所述定子鐵芯粘接在一起，組成無刷直流電機的內定子部分，所述鎖軸件上有通孔，與所述外轉子殼體連接，同時固定雙軌多級磁環編碼。
3.根據權利要求1所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述制動裝置包括：連接機構、制動執行機構和制動觸發機構；所述制動執行機構和所述制動觸發機構安裝在所述連接機構上，所述制動觸發機構用于觸發所述制動執行機構，使得所述制動執行機構完成制動動作。
4.根據權利要求3所述的中空雙編碼集成關節模組，
5.根據權利要求4所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述制動觸發機構包括：觸發軸、觸發線圈座、觸發線圈和觸發彈簧，所述觸發線圈纏繞在所述觸發線圈座外側，所述觸發線圈座安裝在所述連接機構上，所述觸發彈簧位于觸發線圈座內孔處，所述觸發彈簧的一端與所述連接機構相連，所述觸發彈的另一端與所述觸發軸相抵，所述觸發軸以所述觸發線圈座內孔為軌道進行直線運動，完成觸發所述制動執行機構。
6.根據權利要求5所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述連接機構包括安裝座和固定座，所述安裝座和所述固定座通過連接螺栓完成相互連接固定；所述安裝座用于將整個裝置固定在關節電機固定板上，并且作為執行彈簧和觸發彈簧的固定面；所述固定座用于固定執行線圈座和觸發線圈座。
7.根據權利要求1所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述行星擺線針輪耦合級聯減速機包括殼體部分、行星輪減速機和擺線針輪減速機；所述殼體部分連接所述行星輪減速機和所述擺線針輪減速機的輸入輸出。
8.根據權利要求7所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述行星減速機的行星架和所述擺線針輪減速機的偏心軸為同一零件，通過所述同一零件實現級聯，所述擺線針輪減速機的輸出部分與所述行星減速機的太陽輪固定連接。
9.根據權利要求8所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述殼體部分包括上殼體、下殼體、上端蓋、下端蓋、上軸承和下軸承；所述上殼體和所述下殼體通過螺釘相互連接，對所述行星減速機的行星架和所述擺線針輪減速機進行固定，所述上殼體和所述下殼體用于固定所述擺線針輪減速機的針輪銷，所述下殼體與電機固定板固定；所述上端蓋和所述下端蓋用于對所述行星減速機的行星架和所述擺線針輪減速機的密封和對潤滑脂的阻隔；所述上軸承和所述下軸承分別安裝在所述上殼體和所述下殼體上，用于承受徑向載荷。
10.根據權利要求1所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述輸出端離軸編碼包括輸出編碼固定板、輸出編碼器、輸出磁環、中軸軸承和編碼器頂蓋；所述輸出編碼固定板通過頂絲固定在所述中軸上，所述輸出編碼器通過螺釘與所述輸出編碼固定板連接；所述編碼器頂蓋與所述中軸的法蘭相連，所述中軸軸承和所述輸出磁環固定在所述編碼器頂蓋上。
...【技術特征摘要】
1.一種中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，包括：電機固定板、驅動板、輸入端雙軌磁環編碼、無刷直流電機、制動裝置、行星擺線針輪耦合級聯減速機、中軸、輸出端離軸編碼；
2.根據權利要求1所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述無刷直流電機包括外轉子殼體、內定子殼體、鎖軸件、定子鐵芯、永磁體和扼磁環，所述外轉子用于電機動力的輸出，并于所述鎖軸件相連，所述外轉子殼體與所述扼磁環和永磁體粘接在一起，組成無刷直流電機的外轉子部分，所述內定子殼體與電機固定板連接，內部設置有下沉式臺階，臺階上有螺紋孔，用于固定所述驅動板，所述內定子殼體與所述定子鐵芯粘接在一起，組成無刷直流電機的內定子部分，所述鎖軸件上有通孔，與所述外轉子殼體連接，同時固定雙軌多級磁環編碼。
3.根據權利要求1所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述制動裝置包括：連接機構、制動執行機構和制動觸發機構；所述制動執行機構和所述制動觸發機構安裝在所述連接機構上，所述制動觸發機構用于觸發所述制動執行機構，使得所述制動執行機構完成制動動作。
4.根據權利要求3所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述制動執行機構包括：執行軸、執行線圈座、執行線圈、執行彈簧，所述執行線圈纏繞在所述執行線圈座外側，所述執行線圈座安裝在所述連接機構上，所述執行彈簧位于執行線圈座內孔處，所述執行彈簧的一端與所述連接機構相連，所述執行彈簧的另一端與所述執行軸相抵，所述執行軸以執行線圈座內孔為軌道進行直線運動，執行制動動作。
5.根據權利要求4所述的中空雙編碼集成關節模組，其特征在于，所述制動觸發機構包括：觸發軸、觸發線圈座、觸發線圈和觸發彈簧，所述觸發線圈纏繞在所述觸發線圈座外側，所述觸發線圈座安裝在所述連接機構上，所述觸發彈簧位于觸發線圈座內孔處，所述觸發彈簧的一端與所述連接機構相連，所述觸發彈的另一端與所述觸發軸相...
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